造皱模具、制造软包扣式电池的方法及软包扣式电池与流程

本发明涉及模具领域，特别涉及一种造皱模具、制造软包扣式电池的方法及软包扣式电池。

背景技术：

电池体积较小，且能储存较多的电量，因而在我们日常生活中的使用非常的广泛。其中软包电池是一种采用铝塑膜包装的电池，其重量轻，容量大，且在发生安全隐患的情况下软包电池最多只会鼓气裂开，不容易发生爆炸。但在现有技术中，需将软包电池径向状态的初始折边弯折形成轴向状态的弯折折边，弯折折边包覆至软包电池的侧面上，其中在弯折包覆过程中，初始折边的圆周长度缩小，在弯折折边上会形成尺寸较大的弯折褶皱，对铝塑膜的封口造成较大的拉伸，影响封口的密封性，导致存在漏液的风险。

故需要提供一种造皱模具来解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明提供一种造皱模具，其通过将上冲压面的内环一侧外凸设置，下冲压面对应上冲压面成内凹设置，从而能将电池的初始折边冲压成冲压折边，冲压折边与初始折边成设定倾斜角，冲压折边的径向长度大于初始折边的径向长度，因此只需冲压形成尺寸更小的冲压褶皱，造皱深度浅，对铝塑膜的封口拉伸小，对封口的密封性影响小，以解决现有技术中的软包电池径向状态的初始折边弯折形成轴向状态的弯折折边，弯折折边包覆至软包电池的侧面上，包覆过程中，初始折边的圆周长度缩小，在弯折折边上会形成尺寸较大的弯折褶皱，对铝塑膜的封口造成较大的拉伸，影响封口的密封性，导致存在漏液的风险的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种造皱模具，其包括上模和下模；

其中，所述上模的底部设置有上凹孔，所述上凹孔的周边设置有上冲压面，所述上冲压面的内环一侧外凸设置，所述上冲压面上环形分布有多个凹槽；

所述下模的顶部设置有下凹孔，所述下凹孔的周边设置有下冲压面，所述下冲压面对应所述上冲压面成内凹设置，所述下冲压面上设置有与所述凹槽相对应的凸齿，所述凸齿的宽度方向的横截面为三角状。

在本发明中，以所述上冲压面的外侧棱边所在的径向平面为基准平面，所述上冲压面与所述基准平面成0°-60°外凸倾角。

在本发明中，所述凸齿包括第一侧面和第二侧面，所述第一侧面与所述下冲压面呈第一夹角，所述第二侧面与所述下冲压面呈第二夹角，所述第一夹角和所述第二夹角相等。

在本发明中，所述凸齿包括第一侧面和第二侧面，所述第一侧面与所述下冲压面呈第一夹角，所述第二侧面与所述下冲压面呈第二夹角，所述第一夹角和所述第二夹角不等。

进一步的，所述第一夹角介于110°-140°之间，所述第二夹角介于90°-120°之间。

在本发明中，沿所述下冲压面的外侧边沿指向所述下凹孔的方向，所述凸齿的宽度逐渐减小，所述凸齿的齿高逐渐减小。

在本发明中，所述下冲压面上环形分布有10-16个所述凸齿，相邻的所述凸齿之间的间距相等。

在本发明中，所述上模包括上安装板和上冲压体，所述上安装板连接在所述上冲压体的顶部，所述上冲压面设置在所述上冲压体的底部，所述上安装板的四角设置有长条形的上安装孔；

所述下模包括下安装板和下冲压体，所述下安装板连接在所述下冲压体的顶部，所述下冲压面设置在所述下冲压体的底部，所述下安装板的四角设置有长条形的下安装孔。

其中，所述上凹孔贯穿所述上冲压体，所述上冲压体相对的两个侧面上设置有上通槽，所述上通槽连通所述上凹孔和外部空间，所述上通槽贯穿所述上冲压面；

所述下凹孔贯穿所述下冲压体，所述下冲压体相对的两个侧面上设置有下通槽，所述下通槽连通所述下凹孔和外部空间，所述下通槽贯穿所述下冲压面。

所述上安装板和所述上冲压体为一体成型结构，所述下安装板和所述下冲压体为一体成型结构。

本发明还包括一种使用上述造皱模具制造软包扣式电池的方法，软包扣式电池包括上铝塑膜、下铝塑膜、电芯、正极极耳以及负极极耳，其包括以下步骤：

步骤s11：将正极极耳的第一端与电芯连接，将负极极耳的第一端与电芯连接；

步骤s12：将电芯封装在上铝塑膜和下铝塑膜之间，正极极耳的第二端延出至外部，负极极耳的第二端延伸至外部；

步骤s13：对所述上铝塑膜的边沿和所述下铝塑膜的边沿进行叠层热压密封制成封口电池，所述上铝塑膜的边沿和所述下铝塑膜的边沿叠层连接形成初始折边；

步骤s14：将封口电池置于上模和下模之间进行冲压，所述初始折边冲压成冲压折边，所述初始折边相较所述冲压折边成设定的倾斜角度，所述冲压折边上形成冲压褶皱，所述冲压褶皱的宽度方向的横截面为v形状；

所述冲压褶皱包括第一褶皱侧面以及第二褶皱侧面，所述第一褶皱侧面与所述折边呈第一冲压角，所述第二褶皱侧面与所述折边呈第二冲压角，所述第一冲压角和所述第二冲压角不等。

步骤s15：将所述冲压折边弯折形成弯折折边，所述弯折折边包覆在软包扣式电池的侧面上，所述冲压折边沿所述冲压褶皱收缩形成弯折褶皱，所述弯折褶皱叠合并通过弯折包覆在软包扣式电池的侧面上。

进一步的，所述步骤s11还包括：

步骤s21：将所述正极极耳弯折形成正极弯折部，所述正极弯折部连接在所述正极极耳的第一端和第二端之间，将所述负极极耳弯折形成负极弯折部，所述负极弯折部连接在所述负极极耳的第一端和第二端之间。

所述正极极耳的第一端和第二端成88°-93°的夹角，所述负极极耳的第一端和第二端成88°-93°的夹角。

另外，所述步骤s12还包括：

步骤s31：在所述上铝塑膜上冲压形成上容纳槽，所述上容纳槽靠近开口一端的内径大于另一端的内径，在下铝塑膜上冲压形成下容纳槽，所述下容纳槽靠近开口一端的内径大于另一端的内径。

本发明还包括一种使用上述造皱模具制造的软包扣式电池，其包括上铝塑膜、下铝塑膜、电芯、正极极耳以及负极极耳；

所述电芯设置在所述上铝塑膜和所述下铝塑膜之间，所述上铝塑膜和所述下铝塑膜通过弯折折边密封连接，所述弯折折边包覆在所述软包扣式电池的侧面上，所述弯折折边由初始折边经过径向拉伸和弯折之后形成，所述弯折折边上设置有弯折褶皱，所述弯折褶皱由冲压折边沿着冲压褶皱收缩形成，所述弯折褶皱叠合并通过弯折包覆在软包扣式电池的侧面上；

所述正极极耳的一端连接所述电芯，另一端贯穿所述弯折折边延出，所述负极极耳的一端连接所述电芯，另一端贯穿所述弯折折边延出。

所述上铝塑膜的周边和所述下铝塑膜的周边叠层连接形成初始折边，所述初始折边通过上述造皱模具冲压形成冲压折边，所述初始折边和所述冲压折边成设定倾斜角，所述冲压折边的径向长度大于所述初始折边的径向长度，同时在所述冲压折边上冲压形成的冲压褶皱，所述冲压褶皱的宽度方向的横截面为v形状，所述冲压折边弯折过程中，所述冲压折边会沿着冲压褶皱收缩形成均匀的弯折褶皱。

本发明相较于现有技术，其有益效果为：本发明的造皱模具通过将上冲压面的内环一侧外凸设置，下冲压面对应上冲压面成内凹设置，从而能将电池的初始折边冲压成冲压折边，冲压折边与初始折边成设定倾斜角，冲压折边的径向长度大于初始折边的径向长度，因此只需冲压形成尺寸更小的冲压褶皱，造皱深度浅，对铝塑膜的封口拉伸小，对封口的密封性影响小，能防止漏液，冲压折边弯折过程中，冲压折边会沿着冲压褶皱收缩形成均匀的弯折褶皱，均匀的弯折褶皱不会占据电芯直径方向较多的空间，利于提升电池的容量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本发明的部分实施例相应的附图。

图1为本发明的造皱模具的优选实施例的结构示意图。

图2为上冲压体的局部放大图。

图3为上冲压体主视方向的局部放大图。

图4为下冲压体的局部放大图。

图5为凸齿的宽度方向的横截面示意图。

图6为另一形式的凸齿的宽度方向的横截面示意图。

图7为将初始折边冲压形成冲压折边后的软包扣式电池的结构示意图。

图8为电池冲压造皱之前的剖视图。

图9为冲压折边和冲压褶皱的局部结构放大图。

图10为使用造皱模具制造软包扣式电池的方法的流程图。

附图标号名称如下：

上安装板11，上安装孔111；上冲压体12；上冲压面121，凹槽122；上凹孔123；上通槽124；下安装板13；下安装孔131；下冲压体14,；下冲压面141；凸齿142；下凹孔143；下通槽144；软包扣式电池15；上铝塑膜151；上容纳槽1511；下铝塑膜152；下容纳槽1521；初始折边153a；冲压折边153b；冲压褶皱154；正极极耳155；正极弯折部1551；负极极耳156；负极弯折部1561；电芯157；第一夹角a1；第二夹角a2；第一冲压角b1；第二冲压角b2。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」、「顶部」以及「底部」等词，仅是参考附图的方位，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

本发明术语中的“第一”“第二”等词仅作为描述目的，而不能理解为指示或暗示相对的重要性，以及不作为对先后顺序的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，连接可以是可拆卸连接，或一体结构的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在现有技术中，需将软包电池径向状态的初始折边弯折形成轴向状态的弯折折边，弯折折边包覆至软包电池的侧面上，其中在弯折包覆过程中，初始折边的圆周长度缩小，在弯折折边上会形成尺寸较大的弯折褶皱，对铝塑膜的封口造成较大的拉伸，影响封口的密封性，导致存在漏液的风险。

如下为本发明提供的一种能解决以上技术问题的造皱模具的优选实施例。

请参照图1、图2和图4，其中图1为本发明的造皱模具的优选实施例的结构示意图，图2为上冲压体的局部放大图，图4为下冲压体的局部放大图。

在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

本发明提供一种造皱模具，其包括上模和下模，上模包括上安装板11和上冲压体12，下模包括下安装板13和下冲压体14。

其中，上模的底部设置有上凹孔123，上凹孔123用于容纳软包扣式电池15，上凹孔123的周边设置有上冲压面121，上冲压面121的内环一侧外凸设置上冲压面121上环形分布有多个凹槽122。

本实施例中的上冲压面121为圆环状，上冲压面121靠近上凹孔边沿的一圈为内环一侧，内环一侧向远离上冲压体12的方向凸起，使得上冲压面121成图2中所示的倾斜面。

下模的顶部设置有下凹孔143，下凹孔143设置有下冲压面141，下冲压面141对应上冲压面121成内凹设置，下冲压面141上设置有与凹槽122相对应的凸齿142，请参照图5，凸齿142的宽度方向的横截面为三角状。

请参照图7，经过本发明的造皱模具的冲压，能将软包扣式电池15的初始折边153a冲压成设定的倾斜状态的冲压折边153b，冲压过程中，初始折边153a沿径向方向产生一定的拉伸，使得冲压折边153b的径向长度大于初始折边153a的径向长度，因此只需冲压形成尺寸更小的冲压褶皱154，造皱深度浅，对铝塑膜的封口拉伸小，对封口的密封性影响小，能防止漏液，冲压折边153b弯折成弯折折边的过程中，冲压折边153b会沿着冲压褶皱154收缩形成均匀的弯折褶皱，均匀的弯折褶皱不会占据电芯157直径方向较多的空间，利于提升电池的容量。

在本发明中，以上冲压面121的外侧棱边所在的径向平面为基准平面，上冲压面121与基准平面成0°-60°外凸倾角，可参照图3，图3中的夹角c为外凸倾角的对顶角。

在本发明中，凸齿142可为多种形式，请参照图5，凸齿142包括第一侧面和第二侧面，第一侧面与下冲压面141呈第一夹角a1，第二侧面与下冲压面141呈第二夹角a2，第一夹角a1和第二夹角a2相等，能冲压形成均匀的冲压褶皱154。

或请参照图6,第一夹角a1和第二夹角a2不等，使得冲压折边153b弯折后，所有冲压褶皱154能朝向一致的方向自然收缩形成弯折褶皱，均匀的弯折褶皱包覆得更为整齐，弯折褶皱不会占据电芯157直径方向较多的空间，从而利于提升电池的容量。

其中，第一夹角a1介于110°-140°之间，第二夹角a2介于90°-120°之间。

请参照4，沿下冲压面141的外侧边沿指向下凹孔143的方向，凸齿142的宽度逐渐减小，凸齿142的齿高逐渐减小，使得冲压折边153b弯折过程中，冲压形成的冲压褶皱154能对应冲压折边153b的弯折进行收缩。

在本发明中，下冲压面141上环形分布有10-16个凸齿142，相邻的凸齿142之间的间距相等，凸齿142设置越多，凸齿142的尺寸可相应减小。

在本发明中，上安装板11连接在上冲压体12的顶部，上冲压面121设置在上冲压体12的底部，上安装板11的四角设置有长条形的上安装孔111,以方便调整安装上安装板11。

下安装板13连接在下冲压体14的顶部，下冲压面141设置在下冲压体14的底部，下安装板13的四角设置有长条形的下安装孔131,以方便调整安装下安装板13。

其中，上凹孔123贯穿上冲压体12，上冲压体12相对的两个侧面上设置有上通槽124，上通槽124连通上凹孔123和外部空间，上通槽124贯穿上冲压面121。

下凹孔143贯穿下冲压体14，下冲压体14相对的两个侧面上设置有下通槽144，下通槽144连通下凹孔143和外部空间，下通槽144贯穿下冲压面141。

在造皱模具冲压软包扣式电池15的过程中，上通槽124和下通槽144能对正极极耳155和负极极耳156形成避位，同时上通槽124和下通槽144的设置，使得上冲压体12和下冲压体14具有扩大余量，对电池形成柔性冲压。

本实施例中的上安装板11和上冲压体12为一体成型结构，下安装板13和下冲压体14为一体成型结构。

请参照图10，本发明还包括一种使用上述造皱模具制造软包扣式电池的方法，软包扣式电池15包括上铝塑膜151、下铝塑膜152、电芯157、正极极耳155以及负极极耳156，其包括以下步骤：

步骤s11：将正极极耳155的第一端与电芯157连接，将负极极耳156的第一端与电芯157连接。

步骤s12：将电芯157封装在上铝塑膜151和下铝塑膜152之间，正极极耳155的第二端延出至外部，负极极耳156的第二端延伸至外部，其中可先将上铝塑膜151和下铝塑膜152制成具有容纳槽的筒状结构，以使得电芯157能安装在上铝塑膜151和下铝塑膜152之间。

步骤s13：对上铝塑膜151的边沿和下铝塑膜152的边沿进行叠层热压密封制成封口电池，上铝塑膜151的边沿和下铝塑膜152的边沿叠层连接形成初始折边153a，上铝塑膜151和下铝塑膜152在设定的温度下会发生熔化，并且具有黏性。上铝塑膜151的边沿和下铝塑膜152的边沿熔化黏合，降温后固化黏结形成初始折边153a。

步骤s14：将封口电池置于上模和下模之间进行冲压，初始折边153a冲压成冲压折边153b，冲压折边153b上形成冲压褶皱154，冲压折边153b相较初始折边153a成设定的倾斜角度，冲压褶皱154的宽度方向的横截面为v形状。

步骤s15：将冲压折边153b弯折形成弯折折边，弯折折边包覆在软包扣式电池的侧面上，冲压折边153b沿冲压褶皱154收缩形成弯折褶皱，弯折褶皱叠合并通过弯折包覆在软包扣式电池的侧面上。

进一步的，步骤s11还包括：

步骤s21：将正极极耳155弯折形成正极弯折部1551，正极弯折部1551连接在正极极耳155的第一端和第二端之间，将负极极耳156弯折形成负极弯折部1561，负极弯折部1561连接在负极极耳156的第一端和第二端之间。

正极极耳155的第一端和第二端成88°-93°的夹角，负极极耳156的第一端和第二端成88°-93°的夹角，将电芯157封装在上铝塑膜151和下铝塑膜152之间时，方便正极极耳155的第二端和负极极耳156的第二端贯穿折边延出。

另外，步骤s12还包括：

步骤s31：请参照图8，在上铝塑膜151上冲压形成上容纳槽1511，上容纳槽1511靠近开口一端的内径大于另一端的内径，在下铝塑膜152上冲压形成下容纳槽1521，下容纳槽1521靠近开口一端的内径大于另一端的内径，从而在上铝塑膜151和下铝塑膜152的对接区域形成较大的设置空间，方便设置正极极耳155和负极极耳156，同时也利于冲压折边153b的弯折。

本发明还包括一种使用上述造皱模具制造的软包扣式电池，其包括上铝塑膜151、下铝塑膜152、电芯157、正极极耳155以及负极极耳156。

电芯157设置在上铝塑膜151和下铝塑膜152之间，上铝塑膜151和下铝塑膜152通过弯折折边153b密封连接，弯折折边153b包覆在软包扣式电池的侧面上，弯折折边153b由初始折边153a经过径向拉伸和弯折之后形成，弯折折边153b上设置有弯折褶皱，弯折褶皱由冲压折边153b沿着冲压褶皱154收缩形成，弯折褶皱叠合并通过弯折包覆在软包扣式电池的侧面上.

正极极耳155的一端连接电芯157，另一端贯穿弯折折边153b延出，负极极耳156的一端连接电芯157，另一端贯穿弯折折边153b延出。

具体的，上铝塑膜151的周边和下铝塑膜152的周边叠层连接形成初始折边153a，初始折边153a通过上述造皱模具冲压形成冲压折边153b，初始折边153a和冲压折边153b成设定倾斜角，冲压折边153b的径向长度大于初始折边153a的径向长度，同时在冲压折边153b上冲压形成的冲压褶皱154，冲压褶皱154的宽度方向的横截面为v形状，冲压折边153b弯折过程中，冲压折边153b会沿着冲压褶皱154收缩形成均匀的弯折褶皱。

其中，通过将软包扣式电池15的初始折边153a冲压成设定的倾斜状态的冲压折边153b，冲压过程中，初始折边153a沿径向方向产生一定的拉伸，使得冲压折边153b的径向长度大于初始折边153a的径向长度，因此只需冲压形成尺寸更小的冲压褶皱154，造皱深度浅，对铝塑膜的封口拉伸小，对封口的密封性影响小，能防止漏液，冲压折边153b弯折过程中，冲压折边153b会沿着冲压褶皱154收缩形成均匀的弯折褶皱，均匀的弯折褶皱不会占据电芯157直径方向较多的空间，利于提升电池的容量。

请参照图9，冲压褶皱154包括第一褶皱侧面以及第二褶皱侧面，第一褶皱侧面与冲压折边153b呈第一冲压角b1，第二褶皱侧面与冲压折边153b呈第二冲压角b2，第一冲压角b1和第二冲压角b2相等，造皱模具能在电池的冲压折边153b上冲压出均匀的冲压褶皱154，冲压折边153b弯折过程中，冲压折边153b会沿着冲压褶皱收缩154形成均匀的弯折褶皱，均匀的弯折褶皱不会占据电芯157直径方向较多的空间，利于提升电池的容量。

或第一冲压角b1和第二冲压角b2不等，冲压折边153b弯折后，所有冲压褶皱154能朝向一致的方向自然收缩形成均匀的弯折褶皱，均匀的弯折褶皱包覆得更为整齐，弯折褶皱不会占据电芯157直径方向较多的空间，从而利于提升电池的容量。

本优选实施例的造皱模具通过将上冲压面的内环一侧外凸设置，下冲压面对应上冲压面成内凹设置，从而能将电池的初始折边冲压成冲压折边，冲压折边与初始折边成设定倾斜角，冲压折边的径向长度大于初始折边的径向长度，因此只需冲压形成尺寸更小的冲压褶皱，造皱深度浅，对铝塑膜的封口拉伸小，对封口的密封性影响小，能防止漏液，冲压折边弯折过程中，冲压折边会沿着冲压褶皱收缩形成均匀的弯折褶皱，均匀的弯折褶皱不会占据电芯直径方向较多的空间，利于提升电池的容量。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。